4.3金属的腐蚀与防护课件高二化学人教版选择性必修1

选择性必修1第四章化学反应与电能第三节金属的腐蚀与防护010302宏观辨识与微观探析科学态度与社会责任科学探究与创新意识

通过观察到的实验现象，证据推理得到实验结论，初步形成分析推理、对比归纳的能力及宏观辨识与微观探析的核心素养。

通过对金属腐蚀原理的探析，加深对与原电池工作原理的认识初步建立金属腐蚀的基本模型，提高设计实验能力、创新能力及模型认知能力。

通过创设真实有意义的教学情境，认识化学知识与人类生活的密切联系，体会化学科学的重要性，激发学生积极参与学习的激情，感受科学精神与社会责任核心素养。

学习目标任务一探究金属腐蚀的原理品

名：一次性保暖贴主要成分：铁粉、活性炭、食盐、水、蛭石、

吸水性树脂。使用说明：使用时将外包装袋撕开，取出内袋，将保护纸揭下，贴在需要取暖或热敷部位的内衣外侧；严禁直接接触皮肤。“暖宝宝”是冬天保暖措施之一，请结合一次性保暖贴的说明书思考讨论：保暖贴的发热原理是什么？实验目的：探究O2

是否参与反应实验用品：铁-碳粉、食盐水、锥形瓶、导管(带塞)、烧杯实验方案：实验现象：实验结论：任务一探究金属腐蚀的原理如右图实验目的：探究O2

是否参与反应实验用品：铁-碳粉、食盐水、锥形瓶、导管(带塞)、烧杯实验方案：实验现象：实验结论：任务一探究金属腐蚀的原理氧气参与反应右端导管中的液面上升如右图数字化实验证明钢铁腐蚀时氧气参与反应数字化实验测定钢铁腐蚀时氧气浓度变化实验目的：探究Fe-C-食盐水

能否形成原电池实验药品：铁片、碳棒、食盐水实验仪器：烧杯、导线、灵敏电流计实验方案：实验现象：实验结论：任务一探究金属腐蚀的原理Fe-C-食盐水

形成原电池灵敏电流计指针偏转如右图实验目的：探究电极产物实验药品：铁氰化钾溶液、酚酞实验步骤：实验现象：实验结论：负极溶液生成蓝色沉淀，正极溶液变红，pH增大负极产物为Fe2+，正极产物为OH-任务一探究金属腐蚀的原理负极：Fe-2e-=Fe2+正极：O2+2H2O+4e-=4OH-电极反应物与产物分别是什么？如何验证？资料卡片：已知Fe2＋与K3[Fe(CN)6]溶液，反应生成KFe[Fe(CN)6]沉淀(黄色)（带有特征蓝色）取负极附近溶液少许于试管中，加入铁氰化钾溶液；取正极附近溶液少许于另一试管中，滴加酚酞溶液。负极材料离子导体正极材料电子导体电极反应电极产物微观过程电极反应物失电子氧化反应电子移动方向自发的氧化还原反应得电子还原反应Fe-2e-=Fe2+O2+4e-+2H2O=4OH-2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2/FeFe/O2CFe2+OH-Fe(OH)3Fe2O3•nH2O宏观现象原理维度装置维度NaCl溶液导线阳离子阴离子任务一探究金属腐蚀的原理吸氧腐蚀模型构建任务一探究金属腐蚀的原理文献研究表明SO2、NO2会加重钢的腐蚀，请结合原电池原理来分析原因。析氢腐蚀负极：Fe-2e-=Fe2+正极：2H++2e-

=H2↑总反应：Fe+2H+=Fe2++H2↑1.结合图像分析吸氧腐蚀与析氢腐蚀时溶液的pH。2.pH不同时，正极放电物质不同的原因。交流讨论：酸性条件下析氢腐蚀与吸氧腐蚀同时发生；pH在2.0~3.5时，主要发生析氢腐蚀，pH≥4.0时主要发生吸氧腐蚀。任务一探究金属腐蚀的原理不同pH条件下体系压强随时间的变化情况水膜酸性较强，c(H+)较大氧化性H+>O2

析氢腐蚀2H++2e-

=H2↑水膜酸性较弱或呈中性，c(H+)较小氧化性H+<O2

吸氧腐蚀O2+2H2O+4e-=4OH-或O2+4H++4e-=2H2O浓度性质反应影响决定归纳总结负极材料离子导体正极材料电化学腐蚀中性或弱酸性环境

酸性环境e-e-/得电子还原反应O2COH-/CH+H2/失电子氧化反应FeFeFe2+/FeFeFe2+吸氧腐蚀析氢腐蚀原电池反应负极：被腐蚀的金属M-ne-=Mn+正极：不活泼金属或杂质离子导体：潮湿空气或电解质溶液概括提升模型完善1.含义：金属或合金与周围的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象。2.本质：金属单质失电子被氧化成阳离子。金属的腐蚀输送原油的钢管在无水无氧的情况下被腐蚀而漏油任务一探究金属腐蚀的原理化学腐蚀：金属与其表面接触的一些物质(如O2,Cl2,SO2等

)直接反应而引起的腐蚀。经济据统计，我国每年因金属腐蚀而造成的损失约占国民生产总值的3%~5%，远远超过各项大灾损失的总和。安全腐蚀不仅造成经济损失，也常造成安全事故。如油管因裂缝而漏油，引起着火爆炸；桥梁因钢梁产生裂缝而塌陷等。腐蚀的危害【探究时间】3分钟任务二探究金属的防护方法【探究内容】假如你们组是港珠澳大桥（主梁使用了约42万吨的钢铁）的设计成员，从金属腐蚀的本质及原理出发，设计防腐方案。【探究要求】小组为单位，积极发言，互相启发，小组长负责整理记录。【成果展示】小组代表分享成果任务二探究金属的防护方法3、

电化学保护法1、改变金属材料的组成，如不锈钢2、在金属表面覆盖保护层，如电镀、喷漆牺牲阳极法(原电池原理)外加电流法(电解池原理)海水比Fe活泼的电极海水惰性电极习近平总书记提出“蓝色信念”要进一步关心海洋、认识海洋、经略海洋，推动我国的海洋强国建设不断取得新成就。建设海洋强国是中国特色社会主义事业的重要组成部分。双重防腐缓蚀剂新型防腐材料：缓蚀涂层扬波大海，走向深蓝，期待将来的你们，发现更多的防腐材料和技术。任务三金属腐蚀的应用矛盾的对立统一规律揭示任何事物都具有两面性哲学化腐朽为神奇金属腐蚀化学能转化为电能化学能转化为热能动力电池能量变化探究金属腐蚀

的原理装置要素与原理要素实验探究与数据分析金属的腐蚀电化学腐蚀化学腐蚀金属的防护切断原电池反应给予金属电子物质变化腐蚀原理的应用原理维度装置维度电极反应物电极产物微观过程宏观现象负极正极电子导体离子导体从生活中来到生活中去发现问题分析问题解决问题创造应用课堂小结析氢腐蚀吸氧腐蚀条件电极反应负极Fe(-)正极C(+)总反应进一步反应联系水膜呈酸性水膜酸性很弱或呈中性2H+2e=H2+_2Fe-4e=2Fe2+_Fe-2e=Fe2+_O2+2H2O+4e=4OH__2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2Fe+2H=+Fe